Применение компьютера в обучении

Использование компьютера и информационных технологий в преподавании учебных предметов позволяет достигать следующих целей:

1) формировать у учащихся целостное мировоззрение, характеризующееся осознанием мира (природы и общества) как единой системы энергоинформационных процессов; осознанием интеллекта в роли решающего факта глобального исторического процесса, а самого этого процесса — как частного в эволюционном| процессе земли;

2) формировать умение решать комплексные задачи;

3) разбираться в глобальных проблемах современности;

4) развивать навыки диалектического мышления и научного познания;

5) прививать навыки сознательного и рационального использования компьютера в своей учебной, а затем и в профессиональной деятельности.

Задачи применения компьютера в обучении:

1) обеспечение обратной связи в процессе обучения;

2) обеспечение индивидуализации учебного процесса;

3) повышение наглядности учебного процесса;

4) поиск информации из самых широких источников;

5) моделирование изучаемых процессов или явлений;

6) организация коллективной и групповой работы.

Любая обучающая система на базе ЭВМ и программное обеспечение к ней должны базироваться на основополагающих принципах, именуемых в специальной литературе «три "и"»: инициатива, индивидуализация, интерактивность.

Под инициативой предполагается предоставление обучаемому возможности прерывать и возобновлять курс в любом месте, задавать вопросы, просить о помощи, возвращаться назад для повторения, не ограничивать инициативу при составлении ответов и т.д.

Индивидуализация означает создание учебно-программного обеспечения, ориентированного на индивидуальные особенности и стиль учебной деятельности конкретного обучаемого (или категорию обучаемых).

Интерактивность подразумевает взаимный обмен информацией в режиме диалога как между обучаемым и системой в целом, так между отдельными частями системы.

В образовании только компьютер решает такие проблемы, как:

Адаптивность учебного материала (в зависимости от индивидуальных особенностей учащихся);

Многотерминальность (одновременная работа группы пользователей);

Интерактивность (взаимодействие ТСО и учащегося, имитирующее в известной степени естественное общение);

Подконтрольность индивидуальной работы учащихся во внеаудиторное время.

Это обусловлено спецификой компьютера как нового вида ТСО, которая состоит в следующем:

1. Значительный объем памяти современных компьютеров. Это позволяет хранить и оперативно использовать большие массивы учебной информации (формулировки заданий, тексты, упражнения, примеры и образцы, справочную — корректирующую и консультирующую — информацию, разнообразные ремарки — реакции на те или иные действия учащегося).

2. Высокое быстродействие компьютера (сотни тысяч операций 13 секунду). Это позволяет значительно повысить реактивность данного вида ТСО. В среднем скорость реакции ЭВМ на запрос или ответ учащегося составляет 1 — 3 секунды.

3. Способность анализировать ответы и запросы учащихся. Это порождает ряд исключительно важных особенностей компьютера, используемого в качестве средства обучения.

4. Диалоговый режим связи учебного материала (компьютерной программы) с обучаемым, который ведется, имитируя некоторые (|)ункции преподавателя. Только компьютер способен осуществить столь разнообразную по форме и содержанию связь с обучаемым: информативную, справочную, консультирующую, результативную, вербальную, невербальную (графика, цвет, звуковая сигнализация).

5. Наличие обратной связи, возможность осуществления коррекции самим обучаемым с опорой на консультирующую информацию. Консультирующая информация выбирается из памяти компьютера либо самим учащимся, либо на основе автоматической диагностики ошибок, допускаемых учащимся в ходе работы. Способ предъявления подобного рода информации зависит от типа учебной компьютерной программы.

6. Адаптивность. Компьютеризованный урок проходит с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Проработка (изучение, тренировка, повторение и контроль) одного и того же материала может осуществляться: с различной степенью глубины и полноты, в индивидуальном темпе, в индивидуальной (часто выбираемой самим учащимся) последовательности.

7. Возможность в автоматическом режиме проводить многофакторный сбор и анализ статистической информации о работе класса, получаемой в процессе компьютеризованного занятия, без нарушения естественности протекания урока.

8. Высокие графические возможности.

9. Возможность копирования и размножения обучающих программ, различных материалов.

При этом компьютер способен фиксировать достаточно большое количество параметров:

- время, затраченное учащимися на работу со всей программой, группой заданий или с каким-либо конкретным заданием или упражнением;

- количество верных/неверных ответов и их систематизация;

- количество обращений к справочной информации, а также характер наиболее часто запрашиваемой помощи теми или иными группами обучаемых;

- количество попыток при выполнении заданий.

Эти данные помогают учащемуся внести коррективы в свою учебную деятельность, а преподавателю выработать индивидуальный подход как к отдельному обучаемому, так и к группе в целом.

Несколько слов о формах организации уроков с использованием компьютерных учебных программ. В зависимости от поставленных целей и задач обучения возможны различные формы организации учебной деятельности обучающихся с использованием информационных технологий. Классификация форм организации занятий может быть произведена по следующим основаниям (И.В.Городинский, Э.Г.Скибицкий):

- количество обучающихся, участвующих в учебном процессе и взаимодействии;

- наличие в аудитории преподавателя;

- количество компьютеров, предоставляемых обучающимся для учебной деятельности, и их адекватность поставленным целям и задачам обучения;

- организация учебно-воспитательного процесса и основные функции, выполняемые значимыми элементами педагогической системы.

При классификации по этим основаниям выделяется несколько групп форм.

По количеству обучавшихся во время проведения занятий с применением УКТ:

- один ученик с Достаточным уровнем подготовки и мотивации деятельности;

- группа учеников с различным уровнем подготовки и мотивация деятельности;

- группа учеников одного уровня подготовки и мотивации деятельности;

- группа учеников в присутствии сильного учащегося консультанта;

- группа учеников, интегрированных по интересам.

По наличию педагога в аудитории и его включенности в совместную деятельность с учащимися:

- педагог исключен из учебного процесса (при этом в аудитории могут присутствовать, взаимодействовать или индивидуально заниматься подготовкой к занятиям и самообразованием один учащийся или группа учащихся);

- педагог активно участвует в учебном процессе.

По обеспеченности учебного процесса адекватными его целям и задачам программно-техническими средствами:

- современными компьютерами;

- соответствующим периферийным оборудованием (принтерами, графопостроителями, сканерами, сетью и т.д.);

- программным обеспечением (базами данных, интегрированными системами, инструментальными средствами, средствами управления сетью и т.д.).

По организации и функциональной направленности занятий с компьютерной поддержкой:

- связанных с учебной деятельностью;

- имеющих социальное значение.

Информационные технологии обучения с использованием компьютера:

Компьютерное программированное обучение -~ это технология, обеспечивающая реализацию механизма программированного обу¬чения с помощью соответствующих компьютерных программ.

Изучение с помощью компьютера предполагает самостоятельную работу обучаемого по изучению нового материала с помощью различных средств, в том числе и компьютера. Харак-тер учебной деятельности здесь не регламентируется, изучение может осуществляться и при поддержке наборов инструкций, что и составляет суть метода программированного обучения, лежаще¬го в основе технологии CAI.

Изучение на базе компьютера отличает от предыдущей техноло¬гии то, что если там возможно использование самых разнообраз¬ных технологических средств (в том числе и традиционных — учеб¬ников, аудио- и видеозаписей и т.п.), то здесь предполагается ис¬пользование преимущественно программных средств, обес¬печивающих эффективную самостоятельную работу обучаемых.

Обучение на базе компьютера подразумевает всевозможные формы передачи знаний обучаемому (с участием педагога и без) и, по существу, пересекается с вышеназванными.

Оценивание с помощью компьютера может представлять собой и самостоятельную технологию обучения, однако на практике оно входит составным элементом в другие, поскольку к технологиям передачи знаний в качестве обязательного предъявляется и требование о наличии у них специальной системы оценки каче¬ства усвоения знаний. Такая система не может быть независимой от содержания изучаемой дисциплины и методов, использующихся педагогом в традиционном обучении или реализованных в обуча¬ющей программе.

Компьютерные коммуникации, обеспечивая и процесс передачи знаний, и обратную связь, очевидно, являются неотъемлемой составляющей всех вышеперечисленных технологий, когда речь идет об использовании локальных, региональных и других компьютерных сетей. Компьютерные коммуникации определяют возможности информационной образовательной среды отдельного учеб¬ного заведения, города, региона, страны. Поскольку реализация побой ИТО происходит именно в рамках информационной обра-юнательной среды, то и средства, обеспечивающие аппаратную и программную поддержку этой образовательной технологии, не юлжны ограничиваться только лишь отдельным компьютером с \ становленной на нем программой.

При разработке обучающих компьютерных программ целесообразно опираться на следующие принципы:

- разнообразные видео и другие средства используются целенаправленно и систематизированно;

- цвет вводится в изображение на экране с учетом имеющихся психологических и эргономических рекомендаций, поскольку он может как усиливать, так и умалять эффективность учебных сообщений;

- качество изображения, реалистичность и детализированность направлены на обеспечение эмоционального влияния информации на обучаемого;

- излишняя детализированность мешает усвоению основной информации.

По целям и задачам обучающие компьютерные программы делятся на иллюстрирующие, консультирующие, программы-тренажеры, программы обучающего контроля, операционные среды.

Таким образом, компьютер в учебном процессе выполняет несколько функций: служит средством общения, создания проблемных ситуаций, партнером, инструментом, источником информации, контролирует действия ученика и предоставляет ему новые познавательные возможности.

Способы использования компьютера в качестве средства обучения различны: это и работа всем классом и группами, и индивидуальная работа. Перечисленные способы обусловлены не только наличием или нехваткой достаточного количества аппаратных средств, но и дидактическими целями. Так, если в классе имеется только компьютер учителя или если учитель ставит перед собой задачу организации коллективной работы по поиску решения задач, постановки проблемы и т.д., он организует работу класса на основе учительского компьютера. Такой подход в ряде случаев оказывается даже более продуктивным, чем индивидуальная работа учащихся с компьютером.

В педагогическом процессе выбор способа использования компьютера стоит в прямой зависимости от дидактической задачи.

Основные аспекты, которыми надо руководствоваться при анализе обучающей компьютерной программы и ее применении:

психологический — как повлияет данная программа на мотивацию учения, на отношение к предмету, повысит или снизит интерес к нему, не возникнет ли у учащихся неверие в свои силы из-за трудных, непонятно сформулированных или нетрадиционных требований, предъявляемых машиной;

педагогический — насколько программа отвечает общей направленности школьного курса и способствует выработке у учащихся правильных представлений об окружающем мире;

методический — способствует ли программа лучшему усвоению материала, оправдан ли выбор предлагаемых ученику заданий, правильно ли методически подается материал;

организационный — рационально ли спланированы уроки с применением компьютера и новых информационных технологий, достаточно ли ученикам предоставляется машинного времени для выполнения самостоятельных работ.

Компонентами учебной деятельности при компьютерном обучении являются: а) учебная задача; б) система учебных действий; в) моделирование содержания объеьстов усвоения; г) преобразование модели; д) действия самооценки и контроля.